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Ice Cube Masterclass - Astroteilchenphysik

Astroteilchenphysik_Ice Cube Masterclass(3)
Drei Schülerinnen aus der 10ten Klasse des Gymnasiums besuchten am 12. Mai das ECAP (Erlangen Centre for Astroparticle Physics) an der Friedrich-Alexander- Universität. Dort lernten sie, dank zahlreicher Vorlesungen, nicht nur was genau Astro- und Teilchenphysik ist, sondern wurden auch in die Forschung in diesen Gebieten eingewiesen. Durch spannende Experimente und zahlreiche Vorträge wurden sie mit dem Thema der Astroteilchenphysik vertraut gemacht.
Datum:
Veröffentlicht: 5.7.23
Von:
Almuth Pristl, Daria Konovalov, Odia Schikora (10c)

Durch eine selbstgebaute Nebelkammer konnten sie Spuren kosmischer Strahlung beobachten und deren Existenz beweisen. Wenn ein energiereiches, geladenes Teilchen das Gas durchquert, erzeugt es lonen, die für die Bildung feinster Tröpfchen verantwortlich sind, wodurch eine sichtbare Spur entsteht.

Nach der Einführung mit ersten Forschungsversuchen, gab Professor Kopper eine Einweisung in das spannende Thema der Neutrinos, elektrisch neutrale Elementarteilchen mit sehr geringer Masse, und wie durch diese entfernteste Punkte im All erforscht werden können. Es wurde erklärt, welche verschiedenen Arten von Neutrinos es gibt, und wie diese für unterschiedliche Arten der Forschung verwendet werden können. Durch das Zurückverfolgen eines Neutrinos zu dessen Ursprung können zum Beispiel viele neue Informationen über die (noch unerforschten) Gebiete des Weltraums liefern.

Der Professor erklärte ebenfalls wie durch ein spezielles Experiment am Nordpol, dem lceCube, diese Neutrinos aufgezeichnet werden können. Der IceCube besteht aus über 6000 Sensoren welche 2km tief im Eis eingebettet sind. Sobald ein geladenes Teilchen Eis durchquert, wird durch Wechselwirkungen mit dem Eis ein Lichtstrahl erzeugt, welcher von den Sensoren gemessen und ausgewertet wird.Die Gruppe an jungen SchülerInnen wertete nun verschiedene Aufzeichnungen des IceCubes aus. Um ein Neutrino zu identifizieren, musste auf die verschiedenen Arten der Teilchenbewegungen und die Energiehöhe geachtet werden. Durch diese ließ sich erkennen, welche der registrierten Teilchen tatsächlich Neutrinos, und welche andere Arten von (kosmischer) Strahlung waren. Nur Teilchen die eine ganz bestimmte Bewegungsweise und mindestens eine Energiehöhe von 6000J hatten, waren tatsächlich Neutrinos.

Am Ende der Masterclass erzählte Professorin Anna Nelles über das Leben am Nordpol, und ihre eigenen Erfahrungen dort als Forscherin. Sie selbst hatte nicht nur im Forschungszentrum gearbeitet, sondern auch Wochen in entlegenen Orten der Arktis mit einigen anderen Wissenschaftlern gezeltet und klärte uns über ihre Erfahrungen auf.

Der Tag war sehr lehrreich und überaus interessant, und hat allen Beteiligten großen Spaß gemacht. Er war jedoch auch anspruchsvoll, da Teile der Vorlesung auf Englisch gehalten wurden und zudem viel physikalisches Vorwissen abverlangt wurde.

Ice Cube Masterclass in Bildern: